(57)【要約】【目的】マルチビーム方式の描画において、常時ビームＯＮとなる、或いは照射量が制御できない不良ビームが発生した場合でも高精度に描画する。【構成】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように部分領域を設定する設定部と、アパーチャ部材の複数の開口部のうち、部分領域から外れた開口部を遮蔽する可動式の遮蔽部材と、遮蔽部材によって遮蔽されなかった、部分領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2013128031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる第１の領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する設定部と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記第２の領域から外れた開口部を遮蔽する可動式の遮蔽部材と、
前記遮蔽部材によって遮蔽されなかった、前記第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる第１の領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する設定部と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記第２の領域から外れた開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを遮蔽する可動式の遮蔽部材と、
前記遮蔽部材によって遮蔽されなかった、前記第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記遮蔽部材として、２辺がＬ字型に形成された板状部材を用いて、前記２辺のうちのいずれか１辺で前記第２の領域の境界を形成することを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材として、共に２辺がＬ字型に形成された第１と第２の板状部材を用い、
前記第１の板状部材と第２の板状部材は、互いにＬ字の向きが逆になるように配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
荷電粒子ビームを放出する工程と、
複数の開口部を有するアパーチャ部材の前記複数の開口部全体が含まれる第１の領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成する工程と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する工程と、
可動式の遮蔽部材を用いて、前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記第２の領域から外れた開口部を遮蔽する工程と、
前記遮蔽部材によって遮蔽されなかった、前記第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチビームによる描画を高精度化する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、ウェハ等へ電子線を使って描画することが行われている。
【０００３】
例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで一度に多くのビームを照射できるのでスループットを大幅に向上させることができる。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
かかるマルチビーム方式の描画装置では、複数のビームが一度に照射されることになるが、上述したように、ブランキング制御により、ビームＯＮとビームＯＦＦとを組み合わせることでパターンを描画していく。ここで、マルチビーム方式の描画装置では、複数のビームを形成し制御するため構造の複雑さから歩留り（不良ビームの発生）が懸念されている。例えば、ビームＯＦＦ制御ができず、常時ビームＯＮとなる不良ビームが発生してしまう場合がある。その他、所定のビーム電流が得られない、あるいは、ビームＯＦＦはできても所定の照射時間で照射量が制御できない不良ビームが発生してしまう場合がある。これらの不良ビームが存在すると、所望するパターンの描画ができなくなってしまう、あるいは、描画しても所望の描画精度が得られない、といった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチビーム方式の描画において、ビームＯＦＦ制御ができず、常時ビームＯＮとなる不良ビーム或いは所定の照射時間で照射量が制御できない不良ビームが発生した場合でも高精度に描画することが可能な描画装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、複数の開口部全体が含まれる第１の領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する設定部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、第２の領域から外れた開口部を遮蔽する可動式の遮蔽部材と、
遮蔽部材によって遮蔽されなかった、第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、複数の開口部全体が含まれる第１の領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する設定部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、第２の領域から外れた開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを遮蔽する可動式の遮蔽部材と、
遮蔽部材によって遮蔽されなかった、第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、遮蔽部材として、２辺がＬ字型に形成された板状部材を用いて、２辺のうちのいずれか１辺で第２の領域の境界を形成すると好適である。
【００１０】
また、遮蔽部材として、共に２辺がＬ字型に形成された第１と第２の板状部材を用い、
第１の板状部材と第２の板状部材は、互いにＬ字の向きが逆になるように配置されると好適である。
【００１１】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを放出する工程と、
複数の開口部を有するアパーチャ部材の複数の開口部全体が含まれる第１の領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成する工程と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第２の領域を設定する工程と、
可動式の遮蔽部材を用いて、アパーチャ部材の複数の開口部のうち、第２の領域から外れた開口部を遮蔽する工程と、
遮蔽部材によって遮蔽されなかった、第２の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、常時ビームＯＮとなる不良ビーム或いは所定の照射時間でビームＯＦＦにできず照射量が制御できない不良ビームを排除できる。また、かかる不良ビームを排除した部分領域（第２の領域）のマルチビームを使って描画できる。その結果、かかる不良ビームがあっても描画精度を落とさずに描画できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。
【図５】実施の形態１におけるｙ方向分割による第２の領域（矩形領域）の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１におけるｘ方向分割による第２の領域（矩形領域）の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１における遮蔽プレートの構成と遮蔽方法を示す概念図である。
【図８】実施の形態１における遮蔽プレートのｘ方向分割時の遮蔽方法を示す概念図である。
【図９】実施の形態１におけるｙ方向分割による第２の領域（矩形領域）が設定された際の描画処理を説明するための概念図である。
【図１０】実施の形態１におけるｙ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の一例を説明するための概念図である。
【図１１】実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の一例を説明するための概念図である。
【図１２】実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。
【図１３】実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。
【図１４】実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。
【図１５】実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１６】実施の形態３におけるｙ方向分割による第２の領域（平行四辺形領域）の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｙ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。
【図１８】実施の形態３におけるｘ方向分割による第２の領域（平行四辺形領域）の一例を示す図である。
【図１９】実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｘ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。
【図２０】実施の形態３におけるｘ方向分割による第２の領域（稲妻形領域）の一例を示す図である。
【図２１】実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｘ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。
【図２２】実施の形態４におけるｙ方向分割による第２の領域（矩形領域）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、遮蔽プレート２１２，２１４、アパーチャ部材２０３、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。ＸＹステージ１０５上には、さらに、電流量測定部の一例としてのファラディーカップ１０６と、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０とが配置される。また、遮蔽プレート２１２，２１４は、照明レンズ２０２とアパーチャ部材２０３の間に配置される。
【００１６】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０，１３２、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３４，１３６、駆動部１３７、電流検出器１３８、ステージ位置測定部１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０，１３２、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３４，１３６、駆動部１３７、電流検出器１３８、ステージ位置測定部１３９及び記憶装置１４０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。記憶装置１４０（記憶部）には、描画データが外部から入力され、格納されている。
【００１７】
制御計算機１１０内には、検出処理部５０、設定部５１、描画処理制御部５２、描画データ処理部５４、及び遮蔽板制御部５６が配置される。検出処理部５０、設定部５１、描画処理制御部５２、描画データ処理部５４、及び遮蔽板制御部５６といった各機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。検出処理部５０、設定部５１、描画処理制御部５２、描画データ処理部５４、及び遮蔽板制御部５６に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。
【００１８】
ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。
【００１９】
図２は、実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。図２（ａ）において、アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２（ａ）では、例えば、５１２×８列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形例えば長方形或いは正方形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。ここでは、ｙ方向の各列について、ｘ方向にＡからＨまでの８つの穴２２がそれぞれ形成される例が示されている。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０が形成されることになる。ここでは、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴２２が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴２２の配列の仕方は、図２（ａ）にように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。図２（ｂ）に示すように、例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。
【００２０】
図３は、実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。ブランキングプレート２０４には、アパーチャ部材２０３の各穴２２の配置位置に合わせて通過孔が形成され、各通過孔には、対となる２つの電極２４，２６の組（ブランカー）が、それぞれ配置される。各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立にかかる対となる２つの電極２４，２６に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。このように、複数のブランカーが、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。
【００２１】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直にアパーチャ部材２０３全体を照明する。アパーチャ部材２０３には、矩形例えば長方形或いは正方形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。複数の穴の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるアパーチャ部材２０３の複数の穴をそれぞれ通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応するブランカー内を通過する。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過する電子ビーム２０を偏向する（ブランキング偏向を行う）。そして、ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５によって、縮小され、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６（ブランキングアパーチャ部材）の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかるブランカーのＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットのビームが形成される。制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向にまとめて偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。また、例えばＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように偏向器２０８によって制御される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的にはアパーチャ部材２０３の複数の穴の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置１００は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。
【００２２】
図４は、実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。図４（ａ）に示すように、試料１０１の描画領域３０は、例えば、ｙ方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３２に仮想分割される。かかる各ストライプ領域３２は、描画単位領域となる。まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３２を描画する際には、ＸＹステージ１０５を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は所定の速度で例えば連続移動させる。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ステージ位置を−ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３２の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、図４（ｂ）に示すように、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向にむかって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３２では、ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３２では、−ｘ方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３２を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、図４（ｃ）に示すように、アパーチャ部材２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、各穴２２と同数の複数のショットパターン３６が一度に形成される。例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ａを通過したビームは、図４（ｃ）で示す「Ａ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。同様に、例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ｂを通過したビームは、図４（ｃ）で示す「Ｂ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。以下、Ｃ〜Ｈについても同様である。そして、各ストライプ３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動する中、偏向器２０８によってｙ方向或いはｘ，ｙ方向に各ショットが順に移動する（スキャンする）ように偏向し、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画する。
【００２３】
まず、不良ビーム検出工程として、検出処理部５０（検出部）は、電子ビーム２００の照射を受けてマルチビーム２０を形成する複数の穴２２（開口部）を有するアパーチャ部材２０３の複数の穴２２を通過したマルチビーム２０のうち、不良ビームを検出する。検出の方法は、例えば、検出処理部５０は、マルチビーム２０の各ビームについてそれぞれ電流量を測定する。具体的には、マルチビーム２０の各ビームが照射される位置にファラディーカップ１０６が位置するように順にＸＹステージ１０５を移動させる。そして、マルチビーム２０を１本ずつ、ファラディーカップ１０６に照射し、ファラディーカップ１０６からのアナログ信号を電流検出器１３８で受信する。そして、電流検出器１３８は、ファラディーカップ１０６に照射された各ビームの電流量を示すデジタル信号（データ信号）を検出処理部５０に出力する。このようにして、検出処理部５０は、ファラディーカップ１０６に照射された各ビームの電流量を測定する。測定される対象ビーム以外のビームは、ブランキング制御によりビームＯＦＦの状態にすると好適である。対象ビーム以外のビームが照射されてもファラディーカップ１０６で検出されない位置関係であればビームＯＮの状態のままでも構わない。電流量が測定できない（電流が検出されない）ビームは、ビームＯＮ制御ができず、常時ビームＯＦＦとなる不良ビームである。また、電流量が検出されても所望する電流量ではないビームは、ビームＯＮはできても規定の照射時間でビームＯＦＦにできず、照射量が制御できない不良ビームである。一方、ビームＯＦＦの状態に制御してもビーム電流量が検出されるビームは、常時ＯＮとなる不良ビームである。よって、検出処理部５０は、電流検出器１３８から入力したデータ信号に基づいて、ビームＯＮに設定しても電流量が測定できない（電流が検出されない）或いは、所望する電流量ではないビームを、また、ビームＯＦＦに設定してもビーム電流量が検出されるビームを、不良ビームとして検出する。
【００２４】
部分領域（第２の領域）設定工程として、設定部５１は、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、不良ビームを通過させる穴を除く残りの穴２２のうち、より多くの穴２２が含まれるように部分領域（矩形領域）を設定する。
【００２５】
図５は、実施の形態１におけるｙ方向分割による部分領域（矩形領域）の一例を示す図である。図６では、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２がマトリクス状に配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。図５では、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。かかる場合に、ｙ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域（矩形領域）を設定するには、図５に示すように、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に５段目から下端までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）４０と、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に３段目までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）４２と、の２つの部分領域（矩形領域）を想定できる。なお、この例ではビーム配置がｘｙ方向に直行しているので、ｘ方向ｍ本、ｙ方向ｎ本のビームを含む部分領域（矩形領域）は、正方形或いは長方形の領域となるが、配置が直行していない場合には、その配置に応じた形状となる。部分領域（矩形領域）４０と部分領域（矩形領域）４２とでは、部分領域（矩形領域）４０の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｙ方向分割による場合には、部分領域（矩形領域）４０を選択する。
【００２６】
図６は、実施の形態１におけるｘ方向分割による部分領域（矩形領域）の一例を示す図である。図６では、図５と同様、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２がマトリクス状に配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。図６では、図５と同様、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。かかる場合に、ｘ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域（矩形領域）を設定するには、図６に示すように、ｙ方向に全列、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）４４と、ｙ方向に全列、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）４６と、の２つの部分領域（矩形領域）を想定できる。部分領域（矩形領域）４４と部分領域（矩形領域）４６とでは、部分領域（矩形領域）４４の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｘ方向分割による場合には、部分領域（矩形領域）４４を選択すればよい。
【００２７】
ここで、設定部５１は、部分領域（矩形領域）を設定する際に、上述したｙ方向分割とｘ方向分割のいずれを選択するか予め設定しておくとよい。或いは、描画処理制御部５２が、描画速度の効率を求めて、設定部５１は、より効率の高い方で選択するようにしてもよい。例えば、ｙ方向分割による部分領域（矩形領域）で描画した場合の描画速度は、使用可能なｙ方向のビーム本数に比例する。よって、不良ビームが無い１００％のビーム本数に対して、例えば８０％のビーム本数で描画した場合には、描画速度の効率は８０％に低下することになる。描画速度の効率は部分領域（矩形領域）４０に含まれるｙ方向のビーム本数を、不良ビームが無い場合のｙ方向の全ビーム本数で割った値となる。図５の例では、不良ビームが無い場合のｙ方向の全ビーム本数が５１２本に対して、部分領域（矩形領域）４０に含まれるｙ方向のビーム本数は、５０８本なので、描画速度の効率＝５０８／５１２＝０．９９２となり、描画速度の効率は９９．２％となる。
【００２８】
一方、例えば、ｘ方向分割による部分領域（矩形領域）で描画した場合の描画速度は、使用可能なｘ方向のビーム本数に比例する。よって、不良ビームが無い１００％のビーム本数に対して、例えば８０％のビーム本数で描画した場合には、描画速度の効率は８０％に低下することになる。描画速度の効率は部分領域（矩形領域）４４に含まれるｘ方向のビーム本数を、不良ビームが無い場合のｘ方向の全ビーム本数で割った値となる。図６の例では、不良ビームが無い場合のｘ方向の全ビーム本数が８本に対して、部分領域（矩形領域）４４に含まれるｘ方向のビーム本数は、５本なので、描画速度の効率＝５／８＝０．６２５となり、描画速度の効率は６２．５％となる。
【００２９】
そのため、図５と図６の例では、図５のｙ方向分割の方が効率良い描画が行えることになる。実際の描画に際しては、どちらか効率の良い方法を選択するようにするのが好ましい。
【００３０】
次に、マルチビーム遮蔽工程として、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、設定された部分領域（矩形領域）から外れた穴２２を遮蔽する。
【００３１】
図７は、実施の形態１における遮蔽プレートの構成と遮蔽方法を示す概念図である。図７では、ｙ方向分割により部分領域（矩形領域）４０を設定した場合を示している。図７において、可動式の複数の遮蔽プレート２１２，２１４（遮蔽部材、第１と第２の板状部材の一例）が駆動部１３７によって、設定された部分領域（矩形領域）４０から外れたアパーチャ部材２０３の穴２２を上方から覆う。本実施例では、ビームがｘｙ方向に直行して配置されているので、遮蔽プレート２１２，２１４は、共にＬ字型に形成された板状部材により構成される。よって、遮蔽プレート２１２，２１４は、一方向に延びた後に直交する方向に曲がりさらに延びた形状に形成される。よって、内角を構成する２辺も直交し、Ｌ字型に形成される。遮蔽プレート２１２，２１４は、導電性材料により形成されると好適である。例えば、チタン（Ｔｉ）の板材、カーボン（ｃ）の板材、或いは両者の板材を重ねた積層構造により形成されると好適である。
【００３２】
そして、遮蔽プレート２１２，２１４は、互いにＬ字の向きが逆になるように配置される。遮蔽板制御部５６によって制御された駆動部１３７は、遮蔽板制御部５６から制御信号に従って、遮蔽プレート２１２，２１４の一方或いは両方をｙ方向（或いは−ｙ方向）に移動させる。図７の例では、遮蔽プレート２１２のＬ字型の２辺（直交する２辺）の一方の辺が、アパーチャ部材２０３のｘ方向幅より大きく、他方の辺がアパーチャ部材２０３のｙ方向幅より大きく形成される。そして、遮蔽プレート２１２が−ｙ方向に移動した際、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、少なくとも上端側から半分までの穴（上端側から２５６段までの分のすべての穴２２）までを覆うことができるサイズに遮蔽プレート２１２は形成される。同様に、遮蔽プレート２１４のＬ字型の２辺（直交する２辺）の一方の辺が、アパーチャ部材２０３のｘ方向幅より大きく、他方の辺がアパーチャ部材２０３のｙ方向幅より大きく形成される。そして、遮蔽プレート２１４がｙ方向に移動した際、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、少なくとも下端側から半分までの穴（下端側から２５６段までの分のすべての穴２２）までを覆うことができるサイズに遮蔽プレート２１４は形成される。
【００３３】
図７では、ｙ方向分割により部分領域（矩形領域）４０を設定しているので、アパーチャ部材２０３の上端側から３段目までの複数の穴が部分領域（矩形領域）４０から外れた穴２２群となる。遮蔽プレート２１２が−ｙ方向に移動して、かかる穴２２群を塞ぐことで、２辺のうちの１辺で部分領域（矩形領域）４０の境界を形成する。部分領域（矩形領域）４０から外れた穴２２群は、遮蔽プレート２１２によってふさがれているので、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００が通過できない。例えば、図１では、アパーチャ部材２０３の複数の穴１０，１２が塞がれている例を示している。これにより、部分領域（矩形領域）４０から外れた不良ビームを含むマルチビーム２０の形成自体を防止できる。よって、不良ビームをブランキング制御によりビームＯＦＦにできない場合或いは不良ビームについてブランキング制御ができない場合でも、不良ビームそのものの形成を抑制できる。
【００３４】
図５の例では、部分領域（矩形領域）４０から外れた穴２２群がアパーチャ部材２０３のｙ方向中心段より上端側（ｙ方向端側）に位置しているため遮蔽プレート２１２で遮蔽したが、これに限るものではない。部分領域（矩形領域）から外れた穴２２群がアパーチャ部材２０３のｙ方向中心段より下端側（−ｙ方向端側）に位置している場合には、遮蔽プレート２１４をｙ方向に移動して、かかる穴２２群を塞ぐようにすると好適である。２つの遮蔽プレート２１２，２１４のうち、塞ぐ穴２２群の領域に近い方に位置する遮蔽プレートを使って部分領域（矩形領域）４０から外れた穴２２群を塞げばよい。アパーチャ部材２０３の上下方向（ｙ方向および−ｙ方向）にそれぞれ遮蔽プレート２１２（或いは遮蔽プレート２１４）を配置することで、遮蔽時の移動時間を短縮できる。また、移動距離を短くできる。
【００３５】
また、複数の不良ビームが存在し、ｙ方向分割により設定される部分領域（矩形領域）がかかる複数の不良ビームの間に位置する場合には、遮蔽プレート２１２，２１４の両方を使って上下方向から部分領域（矩形領域）から外れた両穴群を塞げばよい。
【００３６】
図８は、実施の形態１における遮蔽プレートのｘ方向分割時の遮蔽方法を示す概念図である。図８では、図７に示した遮蔽プレート２１２，２１４を使って、ｘ方向分割時の遮蔽方法を示す。図８では、ｘ方向分割により部分領域（矩形領域）４４を設定した場合を示している。図８において、遮蔽板制御部５６によって制御された駆動部１３７は、遮蔽板制御部５６から制御信号に従って、遮蔽プレート２１２，２１４の一方或いは両方をｘ方向（或いは−ｘ方向）に移動させる。そして、遮蔽プレート２１２が−ｘ方向に移動した際、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、少なくとも右端側から半分までの複数の穴（右端側から４列までの分のすべての穴２２）を覆うことができるサイズに遮蔽プレート２１２は形成される。同様に、遮蔽プレート２１４がｘ方向に移動した際、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、少なくとも左端側から半分までの複数の穴（左端側から４列までの分のすべての穴２２）を覆うことができるサイズに遮蔽プレート２１４は形成される。
【００３７】
ｘ方向分割により部分領域（矩形領域）４４を設定した場合、図８に示すように、アパーチャ部材２０３の右端側から３列目までの複数の穴が部分領域（矩形領域）４４から外れた穴２２群となる。遮蔽プレート２１２が−ｘ方向に移動して、かかる穴２２群を塞ぐことで、２辺のうちの１辺で部分領域（矩形領域）４４の境界を形成する。部分領域（矩形領域）４４から外れた穴２２群は、遮蔽プレート２１２によってふさがれているので、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００が通過できない。これにより、部分領域（矩形領域）４４から外れた不良ビームを含むマルチビーム２０の形成自体を防止できる。よって、不良ビームをブランキング制御によりビームＯＦＦにできない場合或いは不良ビームについてブランキング制御ができない場合でも、不良ビームそのものの形成を抑制できる。
【００３８】
図６の例では、部分領域（矩形領域）４４から外れた穴２２群がアパーチャ部材２０３のｘ方向中心列より右端側（ｘ方向端側）に位置しているため遮蔽プレート２１２で遮蔽したが、これに限るものではない。部分領域（矩形領域）から外れた穴２２群がアパーチャ部材２０３のｘ方向中心列より左端側（−ｘ方向端側）に位置している場合には、遮蔽プレート２１４をｘ方向に移動して、かかる穴２２群を塞ぐようにすると好適である。２つの遮蔽プレート２１２，２１４のうち、塞ぐ穴２２群の領域に近い方に位置する遮蔽プレートを使って部分領域（矩形領域）４４から外れた穴２２群を塞げばよい。アパーチャ部材２０３の左右方向（ｘ方向および−ｘ方向）にそれぞれ遮蔽プレート２１２（或いは遮蔽プレート２１４）を配置することで、遮蔽時の移動時間を短縮できる。また、移動距離を短くできる。
【００３９】
また、複数の不良ビームが存在し、ｘ方向分割により設定される部分領域（矩形領域）がかかる複数の不良ビームの間に位置する場合には、遮蔽プレート２１２，２１４の両方を使って左右方向から部分領域（矩形領域）から外れた両穴群を塞げばよい。
【００４０】
描画工程として、描画処理制御部５２は、遮蔽プレート２１２（或いは遮蔽プレート２１４、或いは遮蔽プレート２１２，２１４の両方）によって遮蔽されなかった、部分領域（矩形領域）内の穴を通過したことによって形成されたマルチビーム２０を用いて、試料１０１にパターンを描画するように描画処理を制御する。具体的には、以下のように描画処理が行われる。
【００４１】
図９は、実施の形態１におけるｙ方向分割による部分領域（矩形領域）が設定された際の描画処理を説明するための概念図である。ｙ方向分割による部分領域（矩形領域）が設定された場合、描画処理制御部５２は、まず、試料１０１の描画領域を複数のストライプ領域に仮想分割する際、部分領域（矩形領域）４０のｙ方向の幅寸法で分割する。具体的には、不良ビームが存在せずにすべてのマルチビームが使用できる場合のストライプ領域３３に対して、ｙ方向に制限された部分領域（矩形領域）４０で描画可能なストライプ領域３２にストライプ幅を縮める（小さくする）。そして、描画処理制御部５２によって制御された描画データ処理部５４は、かかるストライプ領域３２毎に、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。偏向制御回路１３０は、ショットデータに沿って、各回のそれぞれのブランカーが行うショットのブランキング制御用の信号を生成し、ＤＡＣアンプ１３４で増幅の上、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、各ブランカーに出力する。偏向制御回路１３０は、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、部分領域（矩形領域）４０から外れた穴２２を通過するマルチビームをビームＯＦＦの状態になるように対応するブランカーを制御する。偏向制御回路１３０は、ブランカー制御部の一例である。このように、描画処理の際には、部分領域（矩形領域）４０から外れた複数の穴２２を通過するビームについてはブランキング制御によりビームＯＦＦにすればよい。或いは、部分領域（矩形領域）４０から外れた複数の穴２２，２３を通過するビームについてのブランキング制御自体は、ビームＯＮ制御のままでもよい。ブランキング制御自体がビームＯＮ制御のままでも、遮蔽プレート２１２，２１４によってそもそもマルチビーム自体が形成されないので、実際にビームＯＮにはならない。
【００４２】
また、偏向制御回路１３２は、ショット毎のｘ，ｙ方向への偏向量を演算し、偏向用の信号を生成し、ＤＡＣアンプ１３６で増幅の上、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、偏向器２０８に出力する。
【００４３】
描画部１５０は、各ストライプ領域３２を部分領域（矩形領域）４０内の穴２２を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料１０１にパターンを描画する。
【００４４】
図１０は、実施の形態１におけるｙ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の一例を説明するための概念図である。図１０では、例えば、図４（ｃ）で示したようにアパーチャ部材２０３についてｘ方向に８つの穴Ａ〜Ｈが形成されている場合に、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６間をステージが移動する間に、複数回のショットのビームで照射する。あるショットパターン３６と、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６と、一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６と、ｘ方向に隣り合うショットパターン３６と一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６とによる、一度に照射される４つのショットパターン３６により囲まれる領域を、例えば、所定の量子化寸法で格子状に配置した制御グリッド（ＡＵ：アドレスユニット）で分割し、ｎＡＵ×ｍＡＵに設定する。そして、ＡＵずらす毎にマルチビームをショットする。図１０では、ｘ方向に７ＡＵ、ｙ方向に８ＡＵに分割した例を示している。
【００４５】
図１０において、ステージ移動方向を＋Ｘ方向とし、それと同方向のＸ方向および直行するＹ方向にビーム全体を偏向器２０８により偏向することによってスキャンするように制御する。この様子を同図の右側に概念的に矢印で図示している。また、アパーチャの開口（穴）位置（四角穴）の下にスキャン開始のタイミングを、Ｔ＝０を基準として、Ｔ＝−６〜３で示している。図１０は、Ｔ＝０の時点で、各ビームがスキャンを開始する描画位置を模式的に表している。この例では、ステージの＋Ｘ方向ステージ移動に合わせてＸ方向およびＹ方向にスキャンを行うことで、ビームショットが相対的にＹ方向に移動しながら、全面を塗りつぶして行く。Ｔ＝０で０回目のＹ方向スキャンが終わると、ビーム位置は１度に照射された場合の隣のビームの位置の１ＡＵ（−Ｘ方向へ）ずれた所にあり、ここから１回目（Ｔ＝１）のスキャンを開始する。ステージ移動速度は、１回のＹスキャンが終わった時点でビーム位置が隣のビームの１ＡＵ（−Ｘ方向へ）ずれた所になるように制御される。Ｙ方向上下のビームについても同様に描画が行われ、ＡＵ単位で全面を塗り潰すようにビームショットができる。これらのビームショットの各々を所望のパターンに合わせてビームＯＮ／ビームＯＦＦのブランキング制御を行うことで様々なパターンが描画されることになる。
【００４６】
かかる構成により、ｙ方向分割による描画モードにおいて、描画速度は、不良ビームが無い場合より低下するものの、不良ビームの照射を防止できるので描画精度を低下させずに描画処理を行うことができる。
【００４７】
図１１は、実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の一例を説明するための概念図である。図１１では、例えば、ｘ方向の８本のビームのうち、端部のビームが不良ビームである場合を示している。かかる場合の部分領域（矩形領域）４４のｘ方向のビーム本数は７本となる。図１０と同様、あるショットパターン３６と、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６と、一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６と、ｘ方向に隣り合うショットパターン３６と一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６とによる、一度に照射される４つのショットパターン３６により囲まれる領域を、例えば、ｘ方向に７ＡＵ、ｙ方向に８ＡＵに分割した例を示している。
【００４８】
図１１において、ステージ移動方向を＋Ｘ方向とし、それと同方向のＸ方向および直行するＹ方向にビーム全体をスキャンするように制御する。この様子を同図の右側に概念的に矢印で図示している。また、アパーチャの開口（穴）位置（四角穴）の下にスキャン開始のタイミングを、Ｔ＝０を基準として、Ｔ＝−６〜７で示している。図１１は、Ｔ＝０の時点で、各ビームがスキャンを開始する描画位置を模式的に表している。この例では、ステージの＋Ｘ方向ステージ移動に合わせてＸ方向およびＹ方向のスキャンを行うことで、ビームショットが相対的にＹ方向に移動しながら、全面を塗りつぶして行く。Ｔ＝０で０回目のＹ方向スキャンが終わると、ビーム位置は一度に照射された場合の隣のビームの位置にあり、すでにその位置は一度に照射された場合の隣のビームによって照射されている。そのため、この時点で偏向器２０８により偏向することによって１ＡＵ（−Ｘ方向へ）ずれた所にスキャンする。そして、ここから１回目（Ｔ＝１）のスキャンを開始する。ステージ移動速度は、１回のＹスキャンが終わった時点でビーム位置が一度に照射された場合の隣のビーム位置になるように制御される。Ｙ方向上下のビームについても同様に描画が行われ、ＡＵ単位で全面を塗り潰すようにビームショットができる。これらのビームショットの各々を所望のパターンに合わせてビームＯＮ／ビームＯＦＦのブランキング制御を行うことで様々なパターンが描画されることになる。
【００４９】
図１２は、実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。図１２では、例えば、ｘ方向の８本のビームのうち、端部のビームから１本内側のビームが不良ビームである場合を示している。かかる場合の部分領域（矩形領域）４４のｘ方向のビーム本数は６本となる。図１０と同様、あるショットパターン３６と、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６と、一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６と、ｘ方向に隣り合うショットパターン３６と一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６とによる、一度に照射される４つのショットパターン３６により囲まれる領域を、例えば、ｘ方向に７ＡＵ、ｙ方向に８ＡＵに分割した例を示している。
【００５０】
図１２において、ステージ移動方向を＋Ｘ方向とし、それと同方向のＸ方向および直行するＹ方向にビーム全体をスキャンするように制御する。この様子を同図の右側に概念的に矢印で図示している。また、アパーチャの開口（穴）位置（四角穴）の下にスキャン開始のタイミングを、Ｔ＝０を基準として、Ｔ＝−５〜６で示している。図１２は、Ｔ＝０の時点で、各ビームがスキャンを開始する描画位置を模式的に表している。この例では、ステージの＋Ｘ方向ステージ移動に合わせてＸ方向およびＹ方向のスキャンを行うことで、ビームショットが相対的にＹ方向に移動しながら、全面を塗りつぶして行く。Ｔ＝０で０回目のＹ方向スキャンが終わると、ビーム位置は一度に照射された場合の隣のビームの位置の１ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置にある。そして、ここから１回目（Ｔ＝１）のスキャンを開始する。ステージ移動速度は、１回のＹスキャンが終わった時点でビーム位置が一度に照射された場合の隣のビーム位置の１ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置になるように制御される。Ｙ方向上下のビームについても同様に描画が行われ、ＡＵ単位で全面を塗り潰すようにビームショットができる。これらのビームショットの各々を所望のパターンに合わせてビームＯＮ／ビームＯＦＦのブランキング制御を行うことで様々なパターンが描画されることになる。
【００５１】
図１３は、実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。図１３では、例えば、ｘ方向の８本のビームのうち、端部のビームから２本内側のビームが不良ビームである場合を示している。かかる場合の部分領域（矩形領域）４４のｘ方向のビーム本数は５本となる。図１０と同様、あるショットパターン３６と、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６と、一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６と、ｘ方向に隣り合うショットパターン３６と一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６とによる、一度に照射される４つのショットパターン３６により囲まれる領域を、例えば、ｘ方向に７ＡＵ、ｙ方向に８ＡＵに分割した例を示している。
【００５２】
図１３において、ステージ移動方向を＋Ｘ方向とし、それと同方向のＸ方向および直行するＹ方向にビーム全体をスキャンするように制御する。この様子を同図の右側に概念的に矢印で図示している。また、アパーチャの開口（穴）位置（四角穴）の下にスキャン開始のタイミングを、Ｔ＝０を基準として、Ｔ＝−５〜５で示している。図１３は、Ｔ＝０の時点で、各ビームがスキャンを開始する描画位置を模式的に表している。この例では、ステージの＋Ｘ方向ステージ移動に合わせてＸ方向およびＹ方向にスキャンを行うことで、ビームショットが相対的にＹ方向に移動しながら、全面を塗りつぶして行く。Ｔ＝０で０回目のＹ方向スキャンが終わると、ビーム位置は一度に照射された場合の隣のビームの位置の２ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置にあり、すでにその位置は他のビームによって照射されている。そのため、この時点で偏向器２０８により偏向することによって１ＡＵ（−Ｘ方向へ）ずれた所にスキャンする。そして、ここから１回目（Ｔ＝１）のスキャンを開始する。ステージ移動速度は、１回のＹスキャンが終わった時点でビーム位置が一度に照射された場合の隣のビーム位置の２ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置になるように制御される。Ｙ方向上下のビームについても同様に描画が行われ、ＡＵ単位で全面を塗り潰すようにビームショットができる。これらのビームショットの各々を所望のパターンに合わせてビームＯＮ／ビームＯＦＦのブランキング制御を行うことで様々なパターンが描画されることになる。
【００５３】
図１４は、実施の形態１におけるｘ方向分割による描画モードでのラスタースキャンの描画動作の他の一例を説明するための概念図である。図１４では、例えば、ｘ方向の８本のビームのうち、端部のビームから３本内側のビームが不良ビームである場合を示している。かかる場合の部分領域（矩形領域）４４のｘ方向のビーム本数は４本となる。図１０と同様、あるショットパターン３６と、一度に照射されるｘ方向に隣り合うショットパターン３６と、一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６と、ｘ方向に隣り合うショットパターン３６と一度に照射されるｙ方向に隣り合うショットパターン３６とによる、一度に照射される４つのショットパターン３６により囲まれる領域を、例えば、ｘ方向に７ＡＵ、ｙ方向に８ＡＵに分割した例を示している。
【００５４】
図１４において、ステージ移動方向を＋Ｘ方向とし、それと同方向のＸ方向および直行するＹ方向にビーム全体をスキャンするように制御する。この様子を同図の右側に概念的に矢印で図示している。また、アパーチャの開口（穴）位置（四角穴）の下にスキャン開始のタイミングを、Ｔ＝０を基準として、Ｔ＝−５〜７で示している。図１４は、Ｔ＝０の時点で、各ビームがスキャンを開始する描画位置を模式的に表している。この例では、ステージの＋Ｘ方向ステージ移動に合わせてＸ方向およびＹ方向にスキャンを行うことで、ビームショットが相対的にＹ方向に移動しながら、全面を塗りつぶして行く。Ｔ＝０で０回目のＹ方向スキャンが終わると、ビーム位置は一度に照射された場合の隣のビームの位置の３ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置にある。そして、ここから１回目（Ｔ＝１）のスキャンを開始する。ステージ移動速度は、１回のＹスキャンが終わった時点でビーム位置が一度に照射された場合の隣のビーム位置の３ＡＵ（＋ｘ方向）にずれた位置になるように制御される。Ｙ方向上下のビームについても同様に描画が行われ、ＡＵ単位で全面を塗り潰すようにビームショットができる。これらのビームショットの各々を所望のパターンに合わせてビームＯＮ／ビームＯＦＦのブランキング制御を行うことで様々なパターンが描画されることになる。
【００５５】
以上のように、ｘ方向分割による描画モードにおいて、描画速度は、不良ビームが無い場合より低下するものの、不良ビームの照射を回避できるので描画精度を低下させずに描画処理を行うことができる。
【００５６】
以上のように、実施の形態１によれば、常時ビームＯＮとなる不良ビーム或いは所定の照射時間で照射量が制御できない不良ビームの試料面へのビーム照射が抑制できる。また、かかる不良ビームを排除した部分領域（矩形領域）のマルチビームを使って描画できる。その結果、かかる不良ビームがあっても描画精度を落とさずに描画できる。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態１では、不良ビームを含む領域についてマルチビームの形成自体を遮蔽プレートで阻止したが、常時ビームＯＮとなる不良ビーム或いは所定の照射時間で照射量が制御できない不良ビームを排除する手法は、これに限るものではない。
【００５８】
図１５は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。図１５において、遮蔽プレート２１２，２１４が、ブランキングプレート２０４と縮小レンズ２０５の間に配置される点以外は、図１と同様である。以下、特に説明する点以外の内容は、実施の形態１と同様である。
【００５９】
実施の形態２では、マルチビーム遮蔽工程として、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２のうち、設定された部分領域（矩形領域）４０（或いは部分領域（矩形領域）４４）から外れた穴２２を通過したことによって形成されたマルチビーム２０を遮蔽プレート２１２，２１４で遮蔽する。遮蔽プレート２１２，２１４の移動の仕方等は図７，８で説明した内容と同様である。
【００６０】
以上のように、実施の形態２によれば、常時ビームＯＮとなる不良ビーム或いは所定の照射時間でビームＯＦＦにできず照射量が制御できない不良ビームをビーム形成後に排除できる。また、かかる不良ビームを排除した部分領域（矩形領域）のマルチビームを使って描画できる。その結果、かかる不良ビームがあっても描画精度を落とさずに描画できる。
【００６１】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、設定される部分領域が矩形である場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態３では、他の形状である場合について説明する。また、実施の形態２において、以下、特に説明する点以外は、実施の形態１或いは実施の形態２と同様である。
【００６２】
図１６は、実施の形態３におけるｙ方向分割による部分領域（平行四辺形領域：第２の領域）の一例を示す図である。図１６では、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２が、縦方向（ｙ方向）に１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置される。また、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されるように各段によってずれ幅を変更させてもよい。このように、アパーチャ部材２０３の穴２２全体を含む領域が平行四辺形になっている。図１６の例では、アパーチャ部材２０３自体の形状が平行四辺形で示されているが、矩形であっても構わない。図１６では、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。かかる場合に、ｙ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域（平行四辺形領域）を設定するには、図１６に示すように、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に５段目から下端までの複数の穴２２が含まれる部分領域（平行四辺形領域）４１と、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に３段目までの複数の穴２２が含まれる部分領域（平行四辺形領域）４３と、の２つの部分領域（平行四辺形）を想定できる。部分領域（平行四辺形領域）４１と部分領域（平行四辺形領域）４３とでは、部分領域（平行四辺形領域）４１の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｙ方向分割による場合には、部分領域（平行四辺形領域）４１を選択する。
【００６３】
図１７は、実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｙ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。図１７では、ｙ方向分割により部分領域（平行四辺形領域）４１を設定した場合を示している。図１７において、アパーチャ部材２０３の穴２２の配置形状に合わせて平行四辺形に形成された可動式の複数の遮蔽プレート２１３，２１５（遮蔽部材、第１と第２の板状部材の一例）が駆動部１３７によって、設定された部分領域（平行四辺形領域）４１から外れたアパーチャ部材２０３の穴２２を上方から覆う。ここでは、遮蔽プレート２１３が例えば−ｙ方向に移動して部分領域（平行四辺形領域）４１から外れたすべての穴２２を覆う。
【００６４】
図１８は、実施の形態３におけるｘ方向分割による部分領域（平行四辺形領域：第２の領域）の一例を示す図である。図１８では、図１６と同様、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２が、縦方向（ｙ方向）に１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。図１８では、図１６と同様、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。かかる場合に、ｘ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域（平行四辺形領域）を設定するには、図１７に示すように、ｙ方向に全列、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる部分領域（平行四辺形領域）４５と、ｙ方向に全列、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる部分領域（平行四辺形領域）４７と、の２つの部分領域（平行四辺形領域）を想定できる。部分領域（平行四辺形領域）４５と部分領域（平行四辺形領域）４７とでは、部分領域（平行四辺形領域）４５の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｘ方向分割による場合には、部分領域（平行四辺形領域）４５を選択する。
【００６５】
図１９は、実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｘ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。図１９では、ｘ方向分割により部分領域（平行四辺形領域）４５を設定した場合を示している。図１９において、今度は、アパーチャ部材２０３の穴２２の配置形状に合わせて平行四辺形に形成された可動式の遮蔽プレート２１５が例えば−ｘ方向に移動して駆動部１３７によって、設定された部分領域（平行四辺形領域）４５から外れたアパーチャ部材２０３の穴２２を上方から覆う。
【００６６】
図２０は、実施の形態３におけるｘ方向分割による部分領域（稲妻形領域：第２の領域）の一例を示す図である。図２０では、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２が、縦方向（ｙ方向）に所定の段数だけ１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置され、所定の段数になると、次の段が、１段目と同じｘ方向の位置に戻り、その段から再度、所定の段数だけ１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置されることを繰り返すようにして配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。例えば、図２０の例では、例えば、縦方向（ｙ方向）に１〜４段目まで、各段の列と、その次の段の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置される。そして、５〜８段目まで、９〜１２段目まで、といった縦方向（ｙ方向）に４段毎に、１〜４段目までのｘ方向位置と同様に配置される。ここでは、ｘ方向のずれ量が４段で隣りの穴の位置になるように配置される。図２０では、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。
【００６７】
かかる場合に、ｘ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域を設定するには、図２０に示すように、下端からｙ方向に４段目まで、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる小分領域（平行四辺形領域）４７ａと、ｙ方向に５〜８段目まで、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４７ｂと、・・・、上端から−ｙ方向に８〜５段目まで、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４７ｃと、上端から−ｙ方向に４〜１段目まで、そして左端からｘ方向に５列目までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４７ｄと、を組み合わせた部分領域（稲妻形領域）４８と、下端からｙ方向に４段目まで、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる小分領域（平行四辺形領域）４９ａと、ｙ方向に５〜８段目まで、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４９ｂと、・・・、上端から−ｙ方向に８〜５段目まで、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４９ｃと、上端から−ｙ方向に４〜１段目まで、そして左端からｘ方向に７列目から右端までの複数の穴２２が含まれる小部分領域（平行四辺形領域）４９ｄと、を組み合わせた部分領域（稲妻形領域）７０と、の２つの部分領域（稲妻形領域）を想定できる。言い換えれば、ｘ方向分割においては、不良ビーム２３が存在するｘ方向列目を除くように、複数の小部分領域（平行四辺形領域）を構成し、複数の小部分領域（平行四辺形領域）をｙ方向に組み合わせることで部分領域（稲妻形領域）４８，７０を構成する。
【００６８】
部分領域（稲妻形領域）４９と部分領域（稲妻形領域）７０とでは、部分領域（稲妻形領域）４９の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｘ方向分割による場合には、部分領域（稲妻形領域）４９を選択する。このように、ｘ方向ｍ１本×ｙ方向ｎ１本のビーム形成穴２２が含まれるように構成される平行四辺形領域がｙ方向に繰り返し配置されることにより構成される多角形領域（例えば、稲妻領域）を部分領域として設定してもよい。
【００６９】
図２１は、実施の形態３における遮蔽プレートの構成とｘ方向分割による遮蔽方法を示す概念図である。図２１では、ｘ方向分割により部分領域（稲妻形領域）７０を設定した場合を示している。図２１において、矩形の可動式の遮蔽プレート２１７が例えば−ｘ方向に移動して駆動部１３７によって、設定された部分領域（稲妻形領域）７０から外れたアパーチャ部材２０３の穴２２を上方から覆う。なお、矩形の遮蔽プレート２１７を用いた場合には、稲妻形領域の部分領域７０から外れたすべての穴２２を覆うことができない場合もあり得る。その場合には、部分領域７０から外れた複数の穴２２のうち、できるだけ多くの穴２２を覆うようにする。そして、部分領域７０から外れた複数の穴２２のうち、遮蔽プレート２１７で覆えなかった残りの穴２２は、ビームＯＦＦに制御すればよい。ここでは、遮蔽プレート２１７で少なくとも不良ビームの穴２３を遮蔽できればよい。また、稲妻形領域の部分領域７０を設定する際には、その形状に合わせた遮蔽プレートを用いることが望ましいことは言うまでもない。
【００７０】
以上のように、ビーム配置（アパーチャ部材２０３の複数の穴２２の配置）がｘｙ方向に直行していない場合には、部分領域はその配置に応じた形状とすればよい。
【００７１】
実施の形態４．
実施の形態３では、ビーム配置（アパーチャ部材２０３の複数の穴２２の配置）がｘｙ方向に直行していない場合に、矩形以外の部分領域を設定する場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態４では、ビーム配置（アパーチャ部材２０３の複数の穴２２の配置）がｘｙ方向に直行していない場合でも、矩形の部分領域を設定する場合について説明する。実施の形態４において、以下、特に説明する点以外は、実施の形態１或いは実施の形態２と同様である。
【００７２】
図２２は、実施の形態４におけるｙ方向分割による部分領域（矩形領域：第２の領域）の一例を示す図である。図４では、図２０と同様、例えば、縦（ｙ方向）に５１２個、横（ｘ方向）に８個の穴２２が、縦方向（ｙ方向）に所定の段数だけ１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置され、所定の段数になると、次の段が、１段目と同じｘ方向の位置に戻り、その段から再度、所定の段数だけ１段ずれるごとに横方向（ｘ方向）に例えば寸法ａだけずれて配置されることを繰り返すようにして配置されたアパーチャ部材２０３の例を示している。例えば、図２２の例では、例えば、縦方向（ｙ方向）に１〜４段目まで、各段の列とその次の段の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置される。そして、５〜８段目まで、９〜１２段目まで、といった縦方向（ｙ方向）に４段毎に、１〜４段目までのｘ方向位置と同様に配置される。ここでは、ｘ方向のずれ量が４段で隣りの穴の位置になるように配置される。図２２では、例えば、左端からｘ方向に６列目および上端から−ｙ方向に４段目の穴２３が不良ビームを形成する穴２２としている。
【００７３】
かかる場合に、ｙ方向分割により、不良ビームを除いて部分領域（平行四辺形領域）を設定するには、図２２に示すように、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に５段目から下端までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）７２と、ｘ方向に全列、そして上端から−ｙ方向に３段目までの複数の穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）７４と、の２つの部分領域（平行四辺形）を想定できる。部分領域（矩形領域）７２と部分領域（矩形領域）７４とでは、部分領域（矩形領域）７２の方が、より多くの穴２２が含まれるのでｙ方向分割による場合には、部分領域（矩形領域）７２を選択する。言い換えれば、ｙ方向分割においては、不良ビーム２３が存在するｙ方向段目を除くように、部分領域（矩形領域）７２，６２を構成し、その内のより多くの穴２２が含まれる部分領域（矩形領域）７２を選択する。
【００７４】
以上のように、ビーム配置（アパーチャ部材２０３の複数の穴２２の配置）がｘｙ方向に直行していない場合でも、部分領域は矩形にできる。
【００７５】
設定される部分領域が矩形であれば、実施の形態１で説明した矩形の遮蔽部分をもつ遮蔽プレート２１２，２１４で実施の形態１と同様に遮蔽すればよい。
【００７６】
以上のように、上述した各実施の形態において、ｙ方向分割においては、不良ビーム２３が存在するｙ方向段目を除くように、ｘ方向分割においては、不良ビーム２３が存在するｘ方向列目を除くように、複数の部分領域を構成し、その内のより多くの穴２２が含まれる部分領域を選択すればよい。
【００７７】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述したラスタースキャン動作は一例であって、マルチビームを用いたラスタースキャン動作その他の動作方法であってもよい。
【００７８】
また、遮蔽プレート２１２，２１４は、上述した例に限定するものではない。マルチビームの各位置との対応関係を制御することで、縮小レンズ２０５から試料１０１の間に配置してもよい。また、上述した例では、２つの遮蔽プレート２１２，２１４で部分領域（矩形領域）から外れた穴２２を遮蔽したが、これに限るものではなく、１つの遮蔽プレートで遮蔽してもよい。また、遮蔽プレートの形状もＬ字型に限るものではなく、四角形でも構わない。或いはその他の形状でも構わない。部分領域（矩形領域）から外れた、少なくとも不良ビームを含む穴２２を遮蔽できればどのような形状でも構わない。
【００７９】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。
【００８０】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのマルチ荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８１】
２０  マルチビーム
２２，２３  穴
２４，２６  電極
３０  描画領域
３２，３３  ストライプ領域
３４  照射領域
３６  ショットパターン
４０，４２，４４，４６  部分領域
５０  検出処理部
５１  設定部
５２  描画処理制御部
５４  描画データ処理部
５６  遮蔽板制御部
１００  描画装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１０６  ファラディーカップ
１１０  制御計算機
１１２  メモリ
１３０，１３２  偏向制御回路
１３４，１３６  ＤＡＣアンプ
１３７  駆動部
１３８  電流検出器
１３９  ステージ位置測定部
１４０  記憶装置
１５０  描画部
１６０  制御部
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３  アパーチャ部材
２０４  ブランキングプレート
２０５  縮小レンズ
２０６  制限アパーチャ部材
２０７  対物レンズ
２０８  偏向器
２０９  検出器
２１０  ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１１】
2013128031.tif 000022
【図１３】
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【図１４】
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